in vivo標的超音波および磁気共鳴イメージングのための常磁性中空のシリカナノスフェア

100〜400 nmの範囲のサイズの一連の中空のシリカナノスフェア（HSNS）を合成し、一次超音波イメージング（US）効率評価に使用しました。400 nM HSNSは、GD-DTPAおよびシクロ - アルギニン - グリシン - アスパラギン酸C（RGD）ペプチドとの結合のためのプラットフォームとして選択され、磁気共鳴イメージング（MRI）デュアルモーダル造影剤（CAS）：[HSNS@（DTPA-GD）-RGD]。得られたCASは、in vitroで良好な生理学的安定性、低い細胞毒性、無視できる溶血活性を示しました。さらに、マウスの腫瘍部位におけるHSNSSの受動的な蓄積と活性ターゲティングは、それぞれ米国とMRイメージングによって実証されました。HSNSSの定性的および定量的な生体分布は、それらが主に肝臓、肺、腫瘍の組織に蓄積し、静脈内投与後に蓄積し、その後糞便から排泄されることを示しました。さらに、組織学的、血液学、血液、および生化学分析を使用して、HSNSの毒性をさらに研究し、すべての結果は、長時間の暴露後にマウスにHSNSSの密かし毒性がなかったことを示しました。この研究の調査結果は、シリカベースの常磁性HSNSSは、in vivoで安全に長期ターゲットを絞ったイメージングおよび治療研究のためのプラットフォームとして使用できることを示しています。

A series of hollow silica nanospheres (HSNSs) with sizes ranging from 100 to 400 nm were synthesized and used for primary ultrasound imaging (US) efficiency assessment. The 400 nm HSNSs were chosen as platform for conjugation with Gd-DTPA and cyclo-arginine-glycine-aspartic acid c(RGD) peptide to construct US and magnetic resonance imaging (MRI) dual-modal contrast agents (CAs): [HSNSs@(DTPA-Gd)-RGD]. The obtained CAs displayed good physiological stability, low cytotoxicity and negligible hemolytic activity in vitro. Furthermore, the passive accumulation and active-targeting of the HSNSs in the tumor site of mice was demonstrated by US and MR imaging, respectively. The qualitative and quantitative biodistribution of the HSNSs showed that they mainly accumulated in the tissues of liver, lung, tumor after intravenous administration and then be excreted from feces. In addition, histological, hematological, blood and biochemical analysis were used to further study toxicity of the HSNSs, and all results indicated that there were no covert toxicity of HSNSs in mice after long exposure times. Findings from this study indicated that the silica-based paramagnetic HSNSs can be used as a platform for long-term targeted imaging and therapy studies safely in vivo.